藥物精神依賴行為

1、藥物精神依賴行為——與學習記憶相關的神經(jīng)生物學機制,2004年全球藥物濫用情況(不包含煙草與酒精),研究背景：藥物濫用已經(jīng)成為全球性公害,（資料來源: 聯(lián)合國 World Drug Report 2009 ）,不同類型藥物在世界各地濫用分布情況,（資料來源: 聯(lián)合國 World Drug Report 2007 ）,1990起中國吸毒人數(shù)變化趨勢,（資料來源: 中國藥物依賴研究所網(wǎng)站）,吸毒人員性別特征,吸毒人員年齡特征,,耐受,

2、,,Opioids,,敏感化,依賴,撤藥反應,麻醉、鎮(zhèn)痛,海洛因,嗎啡,科學問題及進展,,Synaptic plasticity;DNA甲基化,VTA, NAc;mPFC, HPC;BLA , Insula，etc.,ACH, GABA, NE, Glu;Orexin,,7,研究目標與假設,,學習記憶與用藥動機相互作用的調節(jié)機制,8,動物成癮行為模型,,,條件性位置偏愛(CPP) 厭惡(CPA)

3、,自身給藥(SA),延遲逃避,兩難選擇,主動操作,水十字迷宮,習慣性行為,,相關的研究工作進展,,,高軍 Thesis；李勇輝 Thesis,（1）藥物獎賞與自然獎賞記憶的差異,恢復,NAc介導記憶的差異性提取與恢復,,保持更強烈持久,提取,,,,,（2）成癮行為保持的背側海馬突觸傳遞效能機制,NR2A/NR2B Ratio 高峰,,,延遲逃避高峰,Yang, Y., et al. (2004) J of Neurosci.；Dong

4、Z., et al., (2008), Brain Res.,↓突觸傳遞效能,,慢性嗎啡,,,,,,應激-皮質酮,Yang, Y., et al. (2005) J of Neurosci.,皮質酮↑延遲逃避行為的提取,↓突觸傳遞效能,應激,拮抗GCR、NMDAR,,,Lidocaine失活, Li J., Thesis,（3）情境和線索與成癮行為的獲得和提取,,背側,,嗎啡 鹽水 獲得 提取,獲得 提取 嗎啡 鹽水,

5、線索依賴CPP,↓情境依賴CPP,失活海馬亞區(qū)對獲得的作用,,,,,腹側,,,↓線索依賴CPP,↓情境依賴CPP,獲得 提取 嗎啡 鹽水,獲得 提取 嗎啡 鹽水,LiJie， Thesis,失活海馬亞區(qū)對獲得的作用,,,Han, J., et al. (2010). E J of Pharmacology;,獲得,DH,（4）甲基化與成癮行為的獲得和提取,mPFC,DNA甲基化對獲得的影響,,,Han, J.

6、, et al. (2010). E J of Pharmacology;,mPFC,提取,DH,DNA甲基化對提取的影響,,（5）成癮記憶向習慣性行為的轉化,,,損毀，不影響獲得,Gao J., et al. (2012), J of Psychopharm,抑制背外側紋狀體中的DA,損毀，↓長時程提取,拮抗D1R/D2R,,,（6）正負性強化在成癮記憶獲得中的作用機制,Gao J., et al. (2012a;b), J of P

7、sychopharm; Psych J,損毀DA投射，↓SA,,NAc DA介導,VTA OX1R調控,拮抗OR1R，↓嗎啡CPP獲得,,正性強化與NAc-VTA,,,,負性強化與中央杏仁核,Xu W., et al. (2012), Physio. Res,NMDA和DA系統(tǒng)都介導戒斷誘發(fā)的CPA,損毀DA投射，↓,,拮抗NMDAR，↓,,,,,（7）正負性成癮記憶再鞏固的機制,NAc DA參與調控SA提取支持假設,Gao J.,

8、 et al. (2012), J of Psychopharm,,,,拮抗α，β-NER，僅↓CPA,,CPA,CPP,抑制蛋白質合成，↓,Wu, Y., et al. (2012)， Addict. Biol.,基底杏仁核關鍵,,,,,Wu, Y., et al. (2012a, b), Addict. Biol.; E J of Pharmacology,拮抗NMDAR,NAc不參與再鞏固,拮抗α，β-NER,,CPA,CPP,,

9、,,,戒斷增強CPP提取,AI,GI,拮抗亞區(qū)β-NER,Li,et.al., J. Psychpharm., under review,（8）負性刺激調控成癮記憶提取的機制,島葉AI β-NE受體機制,AI,GI,,戒斷CPA獲得,,↓這種提取的增強,階段性亮點總結,,成癮記憶不同階段的神經(jīng)通路及其機制,獲得 cs+us,恢復/長時程提取,消退,再鞏固,,,DH NAc DA介導，VTA OX1R 調控CeA DA,結構,

10、關鍵功能,情境記憶獎賞效應負性強化,NAc NMDA調控DH GCR, NMDAR?突觸傳遞效能VHmPFC AI β-NER；,NAc MCH調控背外側紋狀體D1R/D2R,應激-皮質酮-DH-突觸傳遞效能,BLA 促進 β-NE；BLA 遞質未知,特異性獎賞效應提示：情境相關認知靈活性情境、線索負性刺激,獎賞效應，提示LH參與習慣性行為,負性正性,24,中科院心理研究所中科院心理健康重點實驗室李勇輝

11、 王冬梅 朱寧 張建軍 嚴萬森 李春祿 蔣娟 何欣嘏 韓錦 吳艷 高軍 江瀟等,致謝,胚胎期嗎啡暴露對小雞GABA神經(jīng)元發(fā)育及易感性的影響,25,？,GABA神經(jīng)元-阿片受體,其它細胞、遞質系統(tǒng)的發(fā)育變化？,一、研究意義與科學問題,DA神經(jīng)元-DA轉運體,可卡因,嗎啡,研究意義：孕期吸毒嚴重危害子代身心健康科學問題：胚胎期成癮藥物暴露影響學習記憶、成癮易感性行為的神經(jīng)機制,26,,,,？,27,二、國內外研究進展

12、,胚胎期成癮藥物暴露對神經(jīng)系統(tǒng)的影響,GABA能陽性神經(jīng)元數(shù)目↓ (Niu L, et al., 2009),海馬突觸可塑性改變（LTP、LTD）(Yanai J, et al., 2000)；迷宮任務能力↓(Niu L, et al., 2009, etc),對嗎啡的鎮(zhèn)痛效應敏感，嗎啡CPP↑ (Gagin, R., et al., 1996 & 1997),可卡因自身給藥(SA)獲得↑ (Rocha BA, et al.

13、, 2002)可卡因及嗎啡CPP獲得、精神運動興奮性↓ (Estelles, J, et al., 2006a),皮層GABA神經(jīng)元樹突↓ ；,皮層和紋狀體的偶聯(lián)Gs蛋白的DA1受體數(shù)量↓ (Stanwood GD, et al., 2004),迷宮任務能力↓ (Sinman-Wood S., et al., 2000, etc.),雞胚作為模式動物的優(yōu)勢,排除母體/外界環(huán)境的影響遞質系統(tǒng)發(fā)育時間線索清晰 神經(jīng)系統(tǒng)早熟 顱

14、骨薄，易于腦內給藥 成熟的行為研究范式,28,三、研究切入點,（Rogers ，1995；Geladopoulos et al.，1987）,雞胚神經(jīng)遞質系統(tǒng)發(fā)育的關鍵時間線索,小雞—哺乳動物關鍵結構及功能比較：,與黑質同源,與腹側被蓋區(qū)同源,（Csillag, 1999）,（Durstewitz, 1999）,29,三、研究切入點,,四、研究假設,30,胚胎期嗎啡和可卡因暴露分別通過影響GABA和DA系統(tǒng)的發(fā)育，導致GABA和DA神

15、經(jīng)元數(shù)量和（或）功能下降,五、研究目標和內容,31,揭示胚胎期成癮藥物暴露影響子代學習記憶和成癮行為的GABA、DA系統(tǒng)調控機制。,1）密度；2）遞質釋放量；3）突觸傳遞效能；4）IMM、MSt和VTA核團活動性5）與學習記憶、成癮易感性改變的對應關系,雞胚發(fā)育早期（E5-8）、中期(E13-16)、晚期(E17-20)接觸嗎啡或可卡因對小雞IMM、MSt和VTA等核團內GABA和DA神經(jīng)元的影響：,六、技術路線和方法,32,早

16、：E5-8,中：E13-16,,,,,,,孵化 E21,,,晚：E17-20,成癮藥物作用于不同胚胎階段,,,,,,,,,,實驗方法,33,行為范式,實驗方法,基礎突觸傳遞特性； 突觸反應特性； 長時程增強LTP； GABA和Glu 工具藥對突觸反應的影響,記錄指標—IMM核團和MSt核團,34,離體腦片電生理,膜片鉗系統(tǒng),MSt,實驗方法,IMM、MSt、VTA、SNC核團——GABA、DA釋放水平,35,在體腦內微透析

17、,微透析-HPLC-電化學檢測器系統(tǒng),,,,,MSt,IMM,探針,36,小動物活體成像,Cellvizio Lab 小動物光纖式共聚焦顯微成像系統(tǒng),實驗方法,七、實驗結果,學習記憶模型 ——一次性被動回避（PAL）,成癮易感性 ——條件性位置偏愛模型（CPP）,37,E 17-20是成癮易感性的關鍵期,胚胎期嗎啡作用的關鍵期,He X et al., Neurosci Lett.  2010,E 5-8 是

18、記憶的關鍵期,He X et al., Eur J Pharmacol. 2010,拮抗µ和δ受體后再給予嗎啡,E5-8，δ受體對PAL獲得的作用,,Naloxonazine：µ受體拮抗劑Naltrindole： δ受體拮抗劑,七、實驗結果,E17-20，µ受體介導對CPP的作用,阿片受體機制,,E5-8 拮抗GABA受體能反轉嗎啡對記憶的損害,E17-20 拮抗GABA受體不影響嗎啡對記憶的功能

19、,七、實驗結果,E5-8拮抗GABA受體可反轉嗎啡暴露對記憶的損害,GABA系統(tǒng)——胚胎早期嗎啡暴露影響學習記憶,七、實驗結果,E5-8，抑制嗎啡抑制啄珠興奮性E13-16，不影響啄珠興奮性,Jiang J, et al, Behav Brain Res. 2011,成癮易感性 -精神運動興奮性 （psychomotor activity）,成癮易感性 -啄珠興奮性 （pecking respon

20、se）,精神運動興奮性下降,40,E5-8嗎啡暴露降低成癮易感性,七、實驗結果,誘發(fā)IPSP的誘導率↓,GABAB受體激動劑誘導反應的誘導率 ↓,41,E5-8嗎啡影響后代學習記憶的突觸傳遞機制——IMM-GABA調控,七、實驗結果,IMM神經(jīng)元雙脈沖易化反應下降——鈣離子機制？,IMM核團突觸LTP效應被抑制——突觸可塑性,Jiang J, et al., Behav Brain Res .,2011,42,E5-8嗎啡影響

21、子代學習記憶的突觸傳遞機制IMM,七、實驗結果,E5-8嗎啡用藥，IMM核團陽性GABA神經(jīng)元數(shù)量↓,**P<0.01 VS. saline group.,43,對照,E5-8嗎啡,E17-20嗎啡,,44,小動物活體成像-鈣離子活動探測,Vincent et al. (2006). EMBO 7(11), 1154–1161,注射鈣離子染料到VTA、SNC、IMM、MSt將光纖探頭插入后進行活體成像,八、進一步深化研究,45

22、,小動物活體成像-熒光慢病毒載體,慢病毒轉染DA/GABA，使用熒光探頭觀察目標核團神經(jīng)元密度,八、進一步深化研究,請各位批評指正 謝謝！,46,,（8）負性情緒調控成癮記憶的機制,島葉AI不參與正性強化,失活AI和GI對嗎啡誘發(fā)的CPP獲得的影響,,,,Li, Y., et al. (2011), Physiology & Behavior(2010). anxiety Psychopharm,丘腦